专利名称：一种冷极荷电的双区多段静电除尘器及其使用方法
技术领域：
本发明属于静电除尘器技术领域，特别涉及一种冷极荷电的双区多段静电除尘器及其使用方法。
背景技术：
传统的单区静电除尘器净化高比电阻粉尘(P彡5Χ10ηΩ ^m)烟气除尘效果不好的事实被公认为电除尘器的一大缺陷，造成高比电阻粉尘除尘效果不好的原因是沉降在收尘极板的高比电阻粉尘层由于粉尘的比电阻较大，离子电流和粉尘荷电电流穿越粉尘层时，电荷的导通释放不如正常比电阻粉尘层那样容易，致使粉尘层的积累电荷较多，形成较强的与收尘电场方向相反的反电场，对后继荷电粒子的沉降产生排斥作用，降低除尘器的除尘效果，粉尘层比电阻过高时还会产生所谓的反电晕，严重恶化收尘效果。普通的双区静电除尘器虽然收尘区一般采用不易产生较强电晕放电的阴极型式，可以有效降低穿越收尘极板上沉降粉尘层的电流面密度，避免在粉尘层中形成较多的积累电荷，有助于改善高比电阻粉尘的收集效果。但是，在荷电区往往采用电晕放电较为强烈的阴极型式，意图是增强电晕放电强度，提高电荷空间的电荷密度；然而，当净化高比电阻粉尘时，电晕电流穿越阳极表面沉积的粉尘时就会在粉尘层上产生与原荷电电场方向相反的反向电场，一定程度上削弱了荷电电场强度，影响粉尘粒子的荷电效果，严重时，还会产生反电晕，造成荷电效果的急剧恶化。由于荷电区没有采取能够消除在阳极表面沉积粉尘层因比电阻值高所形成的反向电场甚至反电晕的技术措施，致使粉尘在荷电区的荷电效果不佳。
发明内容
针对传统的单区静电除尘器和普通的双区静电除尘器对高比电阻粉尘除尘效果不好的缺点，本发明提供一种冷极荷电的双区多段静电除尘器及其使用方法，目的是有效改善高比电阻粉尘的除尘效果。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种冷极荷电的双区多段静电除尘器，包括进气箱、出风箱、壳体和设置在进气箱与出风箱之间的至少一段除尘段，除尘段由收尘区和荷电区组成，其中的收尘区由阳极板和阴极板相对设置的板-板通道组成，荷电区由阳极管栅排和阴极线栅排组成，所述的阳极管栅排是一列等距排列的冷液管，所述的阴极线栅排是平行于冷液管排列的芒刺线，冷液管的一端与给液集管相连，另一端与回液集管相连，每一根给液集管与给液联箱相连，每一根回液集管与回液联箱相连，所述的给液联箱设置在荷电区的上风侧，回液联箱设置在荷电区的下风侧，给液联箱与设置在壳体外侧的给液总管相连，回液联箱与设置在壳体外侧的回液总管相连。所述的除尘段为I一5段。所述的阳极管栅排的冷液管采用的是6分或I寸的金属圆管，相邻管的中心间距为 90— 160mm。所述的阴极线栅排的相邻线的中心间距为100— 200mm。所述的给液集管、回液集管、给液联箱、回液联箱、给液总管和回液总管均采用金属圆管。采用上述冷极荷电的双区多段静电除尘器进行对含尘烟气进行静电除尘的方法是:
首先启动冷液，冷液由除尘器的给液总管进入给液联箱，由给液联箱进入给液集管，然后进入荷电区阳极管栅排的冷液管，再经回液集管、回液联箱和回液总管流出；
启动除尘器电源，调节除尘段的荷电区和收尘区的电压为10-80kv，比电阻值P ^ 5Χ10ηΩ · cm的含尘烟气通过进气箱进入到除尘段的荷电区被荷电，成为荷电粉尘，在电场力的作用下向阳极运动并沉积在阳极管栅表面，阳极管栅的冷液管内流动的冷液对 栅管表面进行冷却，使阳极管栅表面沉积的荷电粉尘温度下降并低于363K，此时荷电粉尘的比电阻值在IO4 IO11 Ω · cm之间；
在荷电区没有被捕集的荷电粉尘继续向收尘区运动，在电场力的作用下，向阳极板运动并沉降于阳极板表面，当极板表面沉降的粉尘层达到2-5mm时，使用极板振打机构实现极板清灰，粉尘层落入灰斗，完成粉尘的收集，剩余的在第一段除尘段未能被收集的粉尘在剩余除尘段进行收集，最后，得到的被净化的烟气流经出风箱被引风机排入烟囱。 所述的冷液是冷水或制冷剂。与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是
粉尘的比电阻值随其自身的温度变化而改变，在现有的静电除尘器的实际应用中，绝大多数的烟气温度在423K至473K之间，粉尘处于最高比电阻值状态，严重降低了静电除尘器的除尘效果。由于本发明的静电除尘器的荷电区由阳极管栅排和阴极线栅排构成，其结构特征是阳极管栅排是一列等距排列的冷液管，所述的阴极线栅排是垂直于冷液管排列的芒刺线，冷液管的一端与给液集管相连，另一端与回液集管相连，每一根给液集管与给液联箱相连，每一根回液集管与回液联箱相连，所述的给液联箱设置在荷电区的上风侧，回液联箱设置在荷电区的下风侧，给液联箱与设置在壳体外侧的给液总管相连，回液联箱与设置在壳体外侧的回液总管相连，除尘器工作时，冷液由给液总管先经给液联箱再经给液集管通入荷电区的每排阳极栅管，流经栅管的冷夜经回液集管、回液联箱及回液总管流出，阳极栅管内流动的冷液对栅管进行冷却，进而实现沉积栅管表面的粉尘温度下降，从而有效降低粉尘层的比电阻值，从而消除由于阳极表面沉积粉尘层因比电阻值高所形成的反向电场及反电晕给粉尘荷电造成的不利影响。本发明的静电除尘器的收尘区采用不易产生电晕放电的板一板结构，能够大幅度降低收尘区的电流面密度值，从而消除阳极板表面沉积粉尘层因电流面密度值过大而形成的反向电场及反电晕给收尘区粉尘捕集造成的不利影响。
图I为本发明的冷极荷电双区多段电除尘器的结构的俯视 图2为本发明的冷极荷电双区多段电除尘器的结构的主视图；其中，I :出风箱；2 :壳体；3 :收尘区；4 :阴极板；5 :阳极板；6 :除尘段；7 :回液联箱；8 :给液集管；9 :阴极线栅排；10 :荷电区；11 :阳极管栅排；12 :回液集管；13 :给液联箱；
14:进气箱；15 :给液总管；16 :回液总管；17 :尘斗。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。本实施例中仅以具有2段除尘段的除尘器为例进行说明，除尘器的段数可以是1-5 段。实施例I
一种冷极荷电的双区多段电除尘器，如图I和图2所示，包括进气箱14、出风箱I、壳体2和设置在进气箱14与出风箱I之间的两段除尘段6，除尘段6由收尘区3和荷电区10组成，其中的收尘区3由阳极板5和阴极板4相对设置的板-板通道组成，荷电区10由阳极管栅排11和阴极线栅排9组成，所述的阳极管栅排11是一列等距排列的冷液管，所述的阴极线栅排9是平行于冷液管排列的芒刺线，冷液管的一端与给液集管8相连，另一端与回液集管12相连,每一根给液集管8与给液联箱13相连，每一根回液集管12与回液联箱7相连，所述的给液联箱13设置在荷电区10的上风侧，回液联箱7设置在荷电区10的下风侧，给液联箱13与设置在壳体2外侧的给液总管15相连，回液联箱7与设置在壳体2外侧的回液总管16相连。所述的阳极管栅排11的冷液管采用的是6分或I寸的金属圆管，相邻管的中心间距为 90— 160mm。所述的阴极线栅排9的相邻线的中心间距为100— 200mm。阳极管栅排11与阴极线栅排9的间距为150mm。所述的给液集管8、回液集管12、给液联箱13、回液联箱7、给液总管15和回液总管16均采用金属圆管。收尘区3的阳极板5是现有的普通收尘极板，沿气流流动方向排列而成，收尘区3的阳极板5板间距为300mm，电场长度3m，荷电区10和收尘区3的电场风速为I. Om/s。采用上述除尘器进行对含尘烟气进行静电除尘的方法是
首先启动温度为280K — 330K的冷水或制冷剂由除尘器的给液总管15进入给液联箱13，由给液联箱13进入给液集管8，然后进入荷电区10阳极管栅排11的冷液管，再经回液集管12、回液联箱7和回液总管16流出；
启动除尘器电源，调节除尘段6的荷电区10和收尘区3的电压为10-80kV，比电阻值P ^ 5Χ10ηΩ · cm的含尘烟气通过进气箱14进入到除尘段6的荷电区10时被荷电，成为荷电粉尘，在电场力的作用下向阳极运动并沉积在阳极管栅11表面，阳极管栅11的冷液管内流动的冷液对栅管表面进行冷却，使阳极管栅11表面沉积的荷电粉尘温度下降并低于363K此时荷电粉尘的比电阻值在IO4 IO11 Ω · cm之间；
在荷电区没有被捕集的荷电粉尘继续向收尘区3运动，在电场力的作用下，向阳极板4运动并沉降于阳极板4表面，当极板表面沉降的粉尘层达到2-5mm时，使用极板振打机构实现极板清灰，粉尘层落入灰斗17，完成粉尘的收集，剩余的在第一段除尘段未能被收集的粉尘在第二段除尘段被收集，最后，被净化的烟气流经出风箱I被引风机排入烟囱。
权利要求
1.一种冷极荷电的双区多段静电除尘器，包括进气箱、出风箱、壳体和设置在进气箱与出风箱之间的至少一段除尘段，除尘段由收尘区和荷电区组成，其特征在于收尘区由阳极板和阴极板相对设置的板-板通道组成，荷电区由阳极管栅排和阴极线栅排组成，所述的阳极管栅排是一列等距排列的冷液管，所述的阴极线栅排是平行于冷液管排列的芒刺线，冷液管的一端与给液集管相连，另一端与回液集管相连，每一根给液集管与给液联箱相连，每一根回液集管与回液联箱相连，所述的给液联箱设置在荷电区的上风侧，回液联箱设置在荷电区的下风侧，给液联箱与设置在壳体外侧的给液总管相连，回液联箱与设置在壳体外侧的回液总管相连。
2.根据权利要求I所述的一种冷极荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的除尘段为I一5段。
3.根据权利要求I所述的一种冷极荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的阳极管栅排的冷液管采用的是6分或I寸的金属圆管，相邻管的中心间距为90— 160mm。
4.根据权利要求I所述的一种冷极荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的阴极线栅排的相邻线的中心间距为100— 200mm。
5.根据权利要求I所述的一种冷极荷电的双区多段静电除尘器，其特征在于所述的给液集管、回液集管、给液联箱、回液联箱、给液总管和回液总管均采用金属圆管。
6.使用如权利要求I所述的一种冷极荷电的双区多段静电除尘器进行静电除尘的方法，其特征在于按照以下步骤进行 首先启动冷液，冷液由除尘器的给液总管进入给液联箱，由给液联箱进入给液集管，然后进入荷电区阳极管栅排的冷液管，再经回液集管、回液联箱和回液总管流出； 启动除尘器电源，调节除尘段的荷电区和收尘区的电压为10-80kV，比电阻值P ^ 5Χ10ηΩ · cm的含尘烟气通过进气箱进入到除尘段的荷电区被荷电，成为荷电粉尘，在电场力的作用下向阳极运动并沉积在阳极管栅表面，阳极管栅的冷液管内流动的冷液对栅管表面进行冷却，使阳极管栅表面沉积的荷电粉尘温度下降并低于363K，此时荷电粉尘的比电阻值在IO4 IO11 Ω · cm之间； 在荷电区没有被捕集的荷电粉尘继续向收尘区运动，在电场力的作用下，向阳极板运动并沉降于阳极板表面，当极板表面沉降的粉尘层达到2-5mm时，使用极板振打机构实现极板清灰，粉尘层落入灰斗，完成粉尘的收集。
7.根据权利要求6所述的一种静电除尘方法，其特征在于当采用的静电除尘器的除尘区的段数多余I段时，在第一段除尘段未能被收集的粉尘在第二段除尘段及剩余除尘段按照同样的方法被收集。
8.根据权利要求6所述的一种静电除尘方法，其特征在于所述的冷液是冷水或制冷剂。
全文摘要
本发明属于静电除尘器技术领域，特别涉及一种冷极荷电的双区多段静电除尘器及其使用方法。本发明的冷极荷电的双区多段静电除尘器，收尘区由阳极板和阴极板相对设置的板-板通道组成，荷电区由阳极管栅排和阴极线栅排组成，阳极管栅排的冷液管一端与给液集管相连，另一端与回液集管相连，每一根给液集管与给液联箱相连，回液集管与回液联箱相连，给液联箱与设置在壳体外侧的给液总管相连，回液联箱与设置在壳体外侧的回液总管相连。本发明的除尘器工作时，阳极栅管内流动的冷液对栅管表面进行冷却，实现栅管表面沉积的粉尘层温度下降，有效降低粉尘层的比电阻值，消除了由于阳极表面沉积粉尘层因比电阻值高所形成的反向电场及反电晕给粉尘荷电造成的不利影响。
文档编号B03C3/34GK102872976SQ20121036504
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者郝文阁, 韩静, 任晓珍 申请人:东北大学